JP2811506B2

JP2811506B2 - 塗装装置

Info

Publication number: JP2811506B2
Application number: JP2331151A
Authority: JP
Inventors: 清喜橋本; 慎一東村; 和昭豊島
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: JPH04197466A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、例えば自動車のボデー等を塗装するのに好
適に用いられる塗装装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、被塗物としての自動車のボデーを塗装する塗
装装置は、前記ボデーを搬送するコンベアと、該コンベ
アによって搬送されたボデーのうち、ルーフ，ボンネッ
トおよびトランク等の平面である上面（水平面）を塗装
する第１の塗装機と、前記ボデーのうち、フロント，リ
アの端面である前，後面（垂直面）を塗装する第２の塗
装機と、前記コンベアを跨ぐように設けられ、前記第１
の塗装機を上，下、左，右方向およびエアシリンダによ
り首振り（回動）させて移動させる機能を有する第１の
レシプロケータと、前記コンベアを跨ぐように設けら
れ、前記第２の塗装機を上，下、左，右方向に移動させ
る機能を有する第２のレシプロケータとから大略構成さ
れていた。

即ち、コンベアにより搬送されるボデーが、第1,第２
レシプロケータ内を通過するときに、第１のレシプロケ
ータにおいては、第１の塗装機によりボデーの上面を塗
装し、第２のレシプロケータにおいては、第２の塗装機
によりボデーの前，後面を塗装するようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前述した従来技術の塗装装置においては、
ボデーの水平面を塗装する第１の塗装機と、ボデーの垂
直面を塗装する第２の塗装機の２つの塗装機を有するた
めに、それぞれ別々のレシプロケータを２基設置しなけ
ればならず、塗装ブース内において、塗装装置の設置占
有面積が広くなると共に、コンベア長さが長くなり、し
かも複数の塗装機を用いるために、色替え時の塗料およ
び洗浄剤の消費量が多くなり、塗装コストが非常に高く
なるという問題がある。

本発明は上記従来技術の問題に鑑みなされたもので、
１台の塗装機で被塗物の水平面・垂直面が塗装できるよ
うにした塗装装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述した課題を解決するために、本発明が採用する構
成は、被塗物を搬送するコンベアと、該コンベアの搬送
方向に沿って左，右方向に設けられたガイド支柱と、該
各ガイド支柱に案内されて、前，後（Ｚ−Ｚ）方向に移
動する左，右の前後動支柱と、該各前後動支柱間に設け
られ上，下（Ｘ−Ｘ）方向に移動する垂直動支柱と、該
垂直動支柱に設けられ、左，右（Ｙ−Ｙ）方向に移動す
る左右動ブラケットと、該左右動ブラケットに取付けら
れたエアモータと、該エアモータによって回転（Ｒ−
Ｒ）方向に駆動せしめられることにより、前記被塗物の
水平面、垂直面に塗料を噴霧する塗装機とから構成され
る。

さらに、前記エアモータと塗装機との間にエアクラッ
チを設け、該塗装機を所定角度に保持するようにしても
よい。

〔作用〕

上記構成により、エアモータによって、塗装機の角度
設定を容易に行うと共に、エアクラッチにより塗装機の
振動を押えた状態で、前後動支柱，垂直動支柱，左右動
ブラケットによって、塗装物への追従機能を持たせ、該
被塗物の全面の塗装を可能にできる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図ないし第４図に基づい
て説明する。なお、本実施例では被塗物として自動車の
ボデーを例に挙げ説明するものとする。

図中、１は本発明の実施例による塗装装置、２は搬送
台2Aを矢示Ａ方向（以下、「搬送方向Ａ」という）に移
動するコンベアを示し、該コンベア２は、モータ（図示
せず）を駆動させることにより前記搬送台2A上に設けら
れた被塗物としての自動車用ボデー３を搬送方向Ａに移
動させるようになっている。

4,4は前記コンベア２のを挟み、かつ該コンベア２の
搬送方向Ａに沿って左，右方向に平行に設置され、角柱
により門型に形成した一対のガイド支柱を示し、該各ガ
イド支柱４は垂直方向に延設された支柱4A,4Aと、該各
支柱4Aの先端側を溶接等の手段により連結した上側連結
柱4Bと、前記各支柱4Aの中間部を溶接等の手段により連
結された中間連結柱4Cと、前記各連結柱4B,4Cの上側に
形成されたレール溝（図示せず）とから構成されてい
る。そして、前記各支柱4Aの基端側は大径の固定部4A₁
が形成され、該各固定部4A₁をボルト（図示せず）等に
より塗装装置１の設置場所に頑丈に固定されている。

5,5は前記各ガイド支柱４間の内側に位置して設けら
れ、長方角柱状に形成された一対の前後動支柱を示し、
該各前後動支柱５の外側側面の上側および中間位置には
前記各ガイド支柱４の上側連結柱4Bおよび中間連結柱4C
上のレール溝に保持するスライド部5A,5Aがそれぞれ突
設され、内側側面には上側から下側にかけて後述する垂
直動支柱６が上，下（Ｘ−Ｘ）方向に移動するスライド
穴5Bが穿設されている。そして、該各前後動支柱５のス
ライド部5A内には駆動モータ等によって構成された前後
移動装置（図示せず）が装着され、該前後移動装置は前
記コンベア２の搬送速度等と連動して回転駆動され、ま
たは該コンベア２とは独立して駆動され、各スライド部
5Aを各上側連結柱4Bおよび各中間連結柱4Cのレール溝上
を前，後（Ｚ−Ｚ）方向にスライドさせることにより、
各前後動支柱５を前，後（Ｚ−Ｚ）方向に平行移動させ
るようになっている。

６は前記各前後動支柱５のスライド穴5B内に両端側が
挿入され、該各前後動支柱５間を連結するように設けら
れた垂直動支柱を示し、該垂直動支柱６の前側面には後
述の左右動ブラケット７を左，右（Ｙ−Ｙ）方向に移動
されるスライド穴6Aが穿設されている。そして、該垂直
動支柱６の両端側は前記各前後動支柱５内に収容された
駆動モータ，チェーン，スプロケット等からなる上下移
動装置（図示せず）のチェーンの一部に連結され、該上
下移動装置を作動させることにより、垂直動支柱６の両
端側を上，下（Ｘ−Ｘ）方向に平行移動させ、垂直動支
柱６を上，下（Ｘ−Ｘ）方向に移動させる。そして、垂
直動支柱６はボデー３の前，後面、傾斜面に対して追従
させるようになっている。

７は前記垂直動支柱６のスライド穴6Aに設けられた左
右動ブラケットを示し、該左右動ブラケット７は前記ス
ライド穴6A内から突設し、Ｌ型ブラケット7Aと、該Ｌ型
ブラケット7Aの先端側に溶接等の手段により固着された
板状ブラケット7Bと、該板状ブラケット7Bの先端側にボ
ルト（図示せず）等により固着され、後述する減速機12
が取付けられる減速機取付用ブラケット7Cとから構成さ
れている（第２図参照）。そして、該左右動ブラケット
７は前記垂直動支柱６内に収容された駆動モータ，チェ
ーン，スプロケット等からなる左右移動装置（図示せ
ず）のチェーンの一部に連結され、該左右移動装置によ
り前記垂直動支柱６のスライド穴6A内を左，右（Ｙ−
Ｙ）方向に移動することにより、ボデー３に対し左，右
方向の塗装を行うようになっている。

次に、前記左右動ブラケット７に設けられたエアモー
タ，塗装機およびエアクラッチについて第２図および第
３図に基づいて説明する。

図中、８は前記左右動ブラケット７の板状ブラケット
7Bに取付けられたエアモータを示し、該エアモータ８は
上側に設けられ、少なくとも180度異常の範囲で回転可
能なエアモータ本体8Aと、該エアモータ本体8Aに連結さ
れた減速機8Bとから大略構成され、該減速機8Bを弾性材
料からなるワッシャ8C,8Cを介して、板状ブラケット7B
にボルト（図示せず）により固着することによって取付
けられている。

９は前記エアモータ８の下側に位置して設けられ、減
速機8Bに連結されたシャフトを示し、該シャフト９は外
筒9Aと、該外筒9A内に設けられ、一端側が前記減速機8B
内の歯車（図示せず）に連結され、他端側が後述する回
転変換機12が連結する回転シャフト（図示せず）と、該
回転シャフトの途中に取付けられ、外筒9A外に設けられ
た角度検出用歯車9Bとから大略構成されている。

10は前記シャフト９と板状ブラケット7Bとの間に位置
して設けられたエンコーダを示し、該エンコーダ10はブ
ラケット11を介して板状ブラケット7Bに取付けられるエ
ンコーダ本体10Aと、該エンコーダ本体10Aの下面側に設
けられ、前記シャフト９の角度検出用歯車9Bに噛合する
歯車10Bとから構成されている。そして、該エンコーダ1
0は前記シャフト９の回転シャフトの回転角度を各歯車9
B,10Bを介して検出することにより、後述する回転軸13
の回転角度を検出するようになっている。

12は前記ブラケット７の減速機取付用ブラケット7Cの
先端側に設けられた回転変換機を示し、該回転変換機12
は前記シャフト９の連結シャフトの他端側に連結され、
該回転変換機12の先端側にはボス部12Aが形成され、該
ボス部12A内には水平方向に伸びる回転軸13が軸支さ
れ、該回転軸13の先端側に位置して、両端側には後述す
る一対の塗装ガン15が取付けられるガン取付棒14が固着
されている。そして、前記回転変換機12はシャフト９の
回転シャフトの回転を回転軸13の回転（Ｒ−Ｒ）方向の
回動に変換するため、傘歯車機構が内蔵されている。

15,15は前記回転変換機12にボス部12A,回転軸13,ガン
取付棒14および塗装ガン取付ブラケット16を介して設け
られた塗装機としての一対の塗装ガンを示し、該各塗装
ガン15は、例えば静電式エア霧化ガンにより構成され、
先端側には塗料ノズル15Aが形成され、該塗料ノズル15A
から塗料をボデー３に向けて塗料を噴霧するようになっ
ている。そして、前記エアモータ８により発生されたシ
ャフト９の回転を回転変換機12を介してガン取付棒14の
回転（Ｒ−Ｒ）方向の回転に変えることによって、各塗
装ガン15を点線で示す15′または15″の位置の範囲で細
かく回動するようになっている。

さらに、17は前記回転変換機12のボス部12Aに軸支さ
れた回転軸13の他側に設けられたエアクラッチを示し、
該エアクラッチ17はエアの給排によって、例えばクラッ
チ板を接離させ、塗装作業中は塗装ガン15を所定角度に
固定し、回転軸13の回転（Ｒ−Ｒ）方向のブレを防止す
る。即ち、回転変換機12は傘歯車機構を内蔵しているか
ら、該傘歯車機構にはバックラッシュがあり、また、高
速で移動させるときの外部振動等により、塗装ガン15が
ブレ，振動等を起こす恐れがあるから、前記エアクラッ
チ17により、該塗装ガン15を所定角度に保持し、かつ、
振動を押えている。

本実施例の塗装装置１は上述の如く構成されるが、次
に第４図に基づき自動車のボデー３の塗装工程を示し、
その作用について説明する。なお、第４図では、塗装装
置１の各構成部の動きを明確にするために、垂直動支柱
６の上，下（Ｘ−Ｘ）方向の移動において、上側への移
動を＋Ｘ、下側への移動を−Ｘとし、前後動支柱５の
前，後（Ｚ−Ｚ）方向の移動において、前側への移動を
＋Ｚ、後側への移動を−Ｚとし、回転軸13の回転（Ｒ−
Ｒ）方向の回転において、右方向（第２図中の塗装ガン
15′）の回転を＋Ｒ、左方向（第２図中の塗装ガン1
5″）の回転を−Ｒとする。さらに、ボデー３は説明が
容易になるようフロント部3A,ボンネット部3B,フロント
ガラス部3C,ルーフ部3D,リアガラス部3E,トランク部3F,
リア部3G等からなるものとする。

まず、ボデー３がコンベア２の搬送台2Aに載置されて
所定速度で進行方向Ａ側に進行する。一方、塗装ガン15
は初期位置T₀では初期位置に位置するようになってい
る。そして、ボデー３が塗装開始位置T_Aに到達する前
に、フロント部3Aの塗装に備え、垂直動支柱６を下側
（−Ｘ側）に移動させると共に、塗装ガン15の向きをフ
ロント部3Aの傾斜角度と直角に対面するように回転軸13
をエアモータ８により回転させ、エアクラッチ17により
位置決めする。

そして、塗装ガン15が塗装開始位置T_Aに達すると同時
に塗装ガン15から塗料を噴霧して塗装を開始する。な
お、塗装開始位置T_Aからボンネット塗装位置T_Bまでの
間、左右動ブラケット７を左，右（Ｙ−Ｙ）方向に移動
させる共に、コンベア２の進行方向Ａに沿って同速度で
前側（＋Ｚ側）に前後動支柱５を移動させ、フロント部
3Aと塗装ガン15との距離を一定に保ちつつ、垂直動支柱
６をフロント部3Aに沿って上側（＋Ｘ側）に徐々に移動
させ、フロント部3Aの塗装を行う。

一方、塗装ガン15がボンネット塗装位置T_Bに近づく
と、次のボンネット部3Bの塗装に備えて塗装ガン15の向
きを左側（−Ｒ側）に回転させ、塗装ガン15の傾斜を緩
やかにしてボンネット部3Bの傾斜に合せる。

そして、ボンネット塗装位置T_Bにボデー３が達する
と、ボンネット塗装位置T_Bからフロントガラス部3Cまで
の間、左右動ブラケット７を左，右（Ｙ−Ｙ）方向に移
動させたまま、コンベア２の進行方向Ａと逆方向に微速
度で後側（−Ｚ側）に前後動支柱５を移動させる。ま
た、垂直動支柱６をボンネット部3Bに沿って上側（＋Ｘ
側）に徐々に移動させることにより、ボンネット部3Bの
塗装を行う。

次に、塗装ガン15がフロントガラス塗装位置T_Cに近づ
くと、次のフロントガラス部3Cの塗装に備えて塗装ガン
15の向きを右側（＋Ｒ側）に回転させ、塗装ガン15の傾
斜をフロントガラス部3Cの傾斜に直交するように合せ
る。

そして、塗装ガン15がフロントガラス塗装位置T_Cに達
すると、フロントガラス塗装位置T_Cからルーフ塗装位置
T_Dまでの間は、左右動ブラケット７による塗装ガン15の
左，右（Ｙ−Ｙ）方向の移動、および前後動支柱５によ
るコンベア２の進行方向Ａと逆方向に微速度での移動を
続行したまま、垂直動支柱６をフロントガラス部3Cの傾
斜に沿って上側（＋Ｘ側）に徐々に移動させ、フロント
ガラス部3Cの塗装を行う。

また、塗装ガン15がルーフ塗装位置T_Dに近づくと、次
のルーフ部3Dの塗装に備えて塗装ガン15の向きを左側
（−Ｒ側）に回転させ、塗装ガン15をほぼ水平に位置さ
せてルーフ部3Dの平面に合せる。

そして、塗装ガン15がルーフ塗装位置T_Dに達すると、
ルーフ塗装位置T_Dからリアガラス塗装位置T_Eまでの間
は、左右動ブラケット７による塗装ガン15の左，右（Ｙ
−Ｙ）方向の移動、および前後動支柱５によるコンベア
２の進行方向Ａと逆方向の微速度での移動を続行したま
ま、ルーフ部3Dの塗装を行う。

一方、塗装ガン15がリアガラス塗装位置T_Eに近づく
と、次のリアガラス部3Eの塗装に備えて塗装ガン15の向
きを左側（−Ｒ側）に回転させて、塗装ガン15の傾斜を
リアガラス部3Eの傾斜とほぼ直交するように合せる。

そして、塗装ガン15がリアガラス塗装位置T_Eに達する
と、リアガラス塗装位置T_Eからトランク塗装位置T_Fまで
の間は、左右動ブラケット７による塗装ガン15の左，右
（Ｙ−Ｙ）方向の移動、および前後動支柱５によるコン
ベア２の進行方向Ａに逆方向の微速度での移動を続行し
たまま、垂直動支柱６をリアガラス部3Eの傾斜に沿って
下側（−Ｘ側）に徐々に移動させ、リアガラス部3Eの塗
装を行う。

次に、塗装ガン15がトランク塗装位置T_Fに近づくと、
次のトランク部3Fの塗装に備えて塗装ガン15の向きを右
側（＋Ｒ側）に回転させ、塗装ガン15をほぼ水平に位置
させてトランク部3Fと対面させる。

そして、塗装ガン15がトランク塗装位置T_Fに達する
と、トランク塗装位置T_Fからリア塗装中間位置T_Gまでの
間は、左右動ブラケット７による塗装ガン15の左，右
（Ｙ−Ｙ）方向の移動、および前後動支柱５によるコン
ベア２の進行方向Ａに逆方向の微速度での移動を続行し
たまま、トランク部3Fの塗装を行う。

さらに、塗装ガン15がリア塗装中間位置T_Gに近づく
と、次のリア部3Gの塗装に備えて塗装ガン15の向きを左
側（−Ｒ側）に回転させて、徐々に垂直にしてリア部3G
の傾斜とほぼ同じ傾斜になるように合せる。この途中
で、リア塗装中間位置T_Gを経てリア部3Gの塗装状態にな
る。なお、リア塗装中間位置T_Gでは、それまでコンベア
２の進行方向Ａと逆向きに微速度で移動していた前後動
支柱５の移動を、コンベア２の進行方向Ａと同じ向きの
同速度での前側（＋Ｚ）への移動に切換える。

そして、ボデー３がリア塗装位置T_Hに達すると、リア
部3Gの塗装を行うべく、左右動ブラケット７を左，右
（Ｙ−Ｙ）方向に移動させつつ、コンベア２の進行方向
Ａと同速度で前側（＋Ｚ側）に前後動支柱５を移動さ
せ、リア部3Gと塗装ガン15との距離を一定に保ちつつ、
垂直動支柱６をリア部3Gに沿って下側（−Ｘ側）に徐々
に移動させ、リア部3Gの塗装を行う。

このように、ボデー３の塗装工程を終了した後は塗装
ガン15から塗料の噴霧を中止すると共に、次のボデー３
の到達に備え、初期位置T₀に塗装ガン15を位置すべく、
垂直動支柱６を上側（＋Ｘ側）に移動させると共に、塗
装ガン15の向きを右側（＋Ｒ側）に回転させる。

而して、本実施例では、上述のようにボデー３を塗装
することにより、常に、塗装ガン15とボデー３との間を
一定距離に保つことができるから、塗料ムラ等によって
生じる「ダレ現象」等を効果的に防止することができ
る。

また、本実施例では、前，後（Ｚ−Ｚ）方向に移動す
る前後動支柱５を設けると共に、左右動ブラケット７に
エアモータ８により回転可能に取付けた塗装ガン15を設
け、さらにエアモータ８をエアクラッチ17により確実に
設定位置に固定するようにしたから、一対の塗装ガン15
だけでボデー３の水平面および垂直面からなる前面を塗
装することができる。これにより、塗装ブース内の塗装
装置１の占有面積を確実に小さくすることができると共
に、コンベアラインの長さを短縮することができる。ま
た、塗料の色変え時の塗料および洗浄剤の消費量を少な
くすることができ、塗装効率を向上させることができ
る。

さらに、コンベア２の搬送方向Ａと逆方向に塗装ガン
15を移動させることができるから、ボデー３の形状に確
実に塗装ガン15を追従させることができ、従来コンベア
２の搬送速度のみでボデー３の塗装時間が設定されてい
たが、前後動支柱５により塗装ガン15を移動させること
ができるから、ボデー３の塗装時間を効果的に短縮する
ことができる。よって、ボデー３の塗装作業の作業性を
著しく向上することができる。

なお、前記実施例では、塗装ガン15は一対設けるよう
にしたが、１個でもよく、また左，右方向に多数個連結
して取付けてもよい。

また、前記実施例では、塗装工程において、ボデー３
の水平面の塗装時には前後動支柱５をコンベア２の搬送
方向Ａの逆方向に微速度で移動するようにしたが、ボデ
ー３の水平面の塗装時に前後動支柱５の移動を停止さ
せ、搬送速度のみで前後（Ｚ−Ｚ）方向を変えるように
してもよい。

さらに、前記実施例では、被塗物として自動車のボデ
ー３を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、静電塗装
が可能な被塗物であれば家庭用電化製品等に用いること
も可能である。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り、本発明によれば、被塗物を搬送す
るコンベアの両側に位置して設けられたガイド支柱と、
該各ガイド支柱により前，後（Ｚ−Ｚ）方向に移動する
左，右の前後動支柱と、該各前後動支柱間に設けられ
上，下（Ｘ−Ｘ）方向に移動する垂直動支柱と、該垂直
動支柱に設けられ、左，右（Ｙ−Ｙ）方向に移動する左
右動ブラケットと、該左右動ブラケットに取付けられた
エアモータと、該エアモータによって回転（Ｒ−Ｒ）方
向に駆動せしめられることにより、前記被塗物の水平
面、垂直面に塗料を噴霧する塗装機とから構成したか
ら、被塗物への追従性を向上することができ、一台の塗
装装置により被塗物の水平面および垂直面からなる全面
の塗装を確実に行うことができる。また、従来技術のよ
うに被塗物の水平面および垂直面を塗装する塗装装置を
別々に設けることがなくなり、塗装ブース内での塗装装
置の占有面積を確実に小さくすることができると共に、
コンベアラインの長さを短縮することができる。さら
に、色替え時には、一台の塗装装置の塗料および洗浄剤
だけで済み、塗料および洗浄剤の消費量を少なくするこ
とができるから、塗装コストを確実に低減することがで
きる。

さらに、エアモータと塗装機との間にエアクラッチを
設け、該エアクラッチにより塗装機を所定角度で位置決
めし、該塗装機のブレを防止して確実に位置決めするこ
とができるから、被塗物への塗料ムラを効果的に防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す塗装装置の斜視図、第２
図は左右動ブラケット，エアモータおよび塗装ガン等を
示す正面図、第３図は第２図の側面図、第４図は自動車
ボデーの塗装工程を示す説明図である。１……塗装装置、２……コンベア、３……ボデー、４…
…ガイド支柱、５……前後動支柱、６……垂直動支柱、
７……左右動ブラケット、８……エアモータ、15……塗
装ガン（塗装機）、17……エアクラッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者豊島和昭静岡県浜松市富塚町1608―16 (56)参考文献特開昭63−88073（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−88067（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−4471（ＪＰ，Ａ) 特開平１−304081（ＪＰ，Ａ) 実開平１−69661（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B05B 12/00,13/00 - 13/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被塗物を搬送するコンベアと、該コンベア
の搬送方向に沿って左，右方向に設けられたガイド支柱
と、該各ガイド支柱に案内されて、前，後（Ｚ−Ｚ）方
向に移動する左，右の前後動支柱と、該各前後動支柱間
に設けられ上，下（Ｘ−Ｘ）方向に移動する垂直動支柱
と、該垂直動支柱に設けられ、左，右（Ｙ−Ｙ）方向に
移動する左右動ブラケットと、該左右動ブラケットに取
付けられたエアモータと、該エアモータによって回転
（Ｒ−Ｒ）方向に駆動せしめられることにより、前記被
塗物の水平面、垂直面に塗料を噴霧する塗装機とからな
る塗装装置。
【請求項２】前記エアモータと塗装機との間にエアクラ
ッチを設け、該塗装機を所定角度に保持するようにした
請求項（１）記載の塗装装置。